2021年吉林省长春市第三十八中学高二物理期末试题含解析

2021年吉林省长春市第三十八中学高二物理期末试题含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. 如图是测试热敏电阻R的实验电路图，滑动变阻器调节    到某一定值，实验中观察到当温度升高时灯更亮。对实 验现象分析正确的有(      )         A．电路中电流减小了           B．电路中电流增大了         C．温度升高，热敏电阻的阻值增大            D．温度升高，热敏电阻的阻值减小 参考答案： BD 2. 如图所示的电路中，R1、R2、R3、R4皆为定值电阻。R5为半导体材料制成的热敏电阻，温度降低，电阻变大。电源的电动势为E，内阻为r，电流表 的读数为I，电压表的读数为U，当环境温度升高时。则：                                                                A．I变小U变小      B．I变小U变大   C．I变大U变大      D．I变大U变小 参考答案： A 3. 如图所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度 逆时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角时（如图b）为计时起点，并规定当电流自a沿ab边流向b时为正。则下列四幅图中正确的是： A. B. C. D. 参考答案： D 【详解】从a图可看出线圈从垂直于中性面开始旋转，由楞次定律可判断，初始时刻电流方向为b到a，为负值。故瞬时电流的表达式为，根据数学知识可知D正确。 4. 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图（a）所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图（b）所示，下列判断正确的是（   ） A．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动 B．从t1到t2时间内，小车做变加速直线运动 C．从t2到t3时间内，小车做变加速直线运动 D．从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动 参考答案： 5. （多选）一物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为a，经过时间t A．物体的速度等于at              B．物体的速度等于at2 B．物体的位移等于at              D．物体的位移等于at2 参考答案： AD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 两个互相连接的金属环，细环的电阻是粗环电阻的2倍，将细环套在变压器铁芯上时，A、B两点间的电压为0.6V，如图9所示，则将粗环套在变压器铁芯上时，A、B两点间的电压为     V。                                 参考答案： 7. 电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到10km/s的电磁炮（常规炮弹速度约为2km/s），若轨道宽2m，长100m，通过的电流为10A，则轨道间所加磁场的磁感应强度为_______T，磁场力的最大功率P=______W．（轨道摩擦不计） 参考答案：   55        ，   1.1×105     8. 如图所示，在真空中有A、B两个带电小球，A被固定，B被一绝缘轻线悬挂于O点。当B静止时，A、B在同一水平线上，轻线与竖直方向的夹角为，A、B球均可视为点电荷，则小球B带_____（填“正电”“负电”或“不带电”），若增大球A的电荷量，则夹角将_______（填“增大”“减小”或“不变”）。 参考答案：     (1). 正电    (2). 增大 【详解】由图知B球受到A球的排斥力作用，则小球B带正电．根据库仑定律知增大A球或B球的带电量，可增大两球之间的库仑力，则可使θ角变大． 9. 已知空气中的声速V空 =340m/s，有一声波在空气中的波长为λ空 =1m，则该声波的频率为____HZ。该声波在水中传播时（已知V水=1450m/s）的波长为           m。若已知该声波在铁轨中传播时的波长为14.4m，则可计算出铁轨中的声速为____    ____m/s。      参考答案： 340  4.26  4896　 10. 如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表。当电阻箱读数为R1＝2 Ω时，电压表读数为U1＝4 V；当电阻箱读数为R2＝5 Ω时，电压表读数为U2＝5 V。当电阻箱R读数    Ω，电源的输出功率最大，最大值Pm＝       W 参考答案： 1Ω；9w 11. 某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是： ①安装好实验装置如图所示． ②将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车． ③在质量为10 g、30 g、50 g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50 g钩码挂在拉线的挂钩P上． ④释放小车，打开电磁打点计时器的电源，打出一条纸带． (1)（4分）在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条．经测量、计算，得到如下数据： ①第一个点到第N个点的距离为40.0 cm. ②打下第N点时小车的速度大小为1.00 m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出：拉力对小车做的功为________ J，小车动能的增量为________ J.（结果保留三位有效数字） (2)（4分）此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大．显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素．请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因是_________________  _____________________  ______________________  ______________________  ______________________  ___    ___。 参考答案： (1)（4分）0.196、   0.100 (2)（4分）①小车质量没有远大于钩码质量；②没有平衡摩擦力；③操作错误：先放小车后接通电源 12. 在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到n＝2能级发出的谱线属于巴耳末线系．若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系，则这群氢原子自发跃迁时最多可发出________条不同频率的谱线． 参考答案： 6 13. 现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图所示连接。当线圈A放在线圈B中时闭合开关，发现电流计指针向右偏转。现保持开关闭合，抽出A中铁芯，电表指针将       （填“向右偏”、“向左偏”、“不偏转”）；当他将滑动变阻器的滑动片P向左加速滑动时，电表指针将       （填“向右偏”、“向左偏”、“不偏转”）。 参考答案： 向左偏，向左偏 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某中学生课外科技小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们为了测量这种电池的电动势E和内阻r，设计了如下两种方案： 方案一： ①测电池内阻时，选择多用电表×10倍率欧姆档，将两个表笔插入电池两极内侧，尽量靠近两极而不与两电极接触，此时欧姆表指针如图甲所示，则电池的内阻为     Ω； ②测电池电动势时，先在电池两端连接一个滑动变阻器作为负载，然后用多用电表的直流电压档分别测量外电压和内电压，其中测外电压时，选择开关置于直流电压1V档，指针位置如图乙所示，则此时的外电压为      V. ③根据公式E=      （用内电压U内和外电压U外表示）即可得到电池的电动势. 方案二： 用如图丙所示的电路进行测量，通过调节滑动变阻器得到多组电压电流值，描点做出U-I图如图丁所示； ①由图可得，电池电动势E=     V，内阻r=      ； ②仅从测量的原理来看，由于电流表的分压作用，电压表示数比真实的路端电压     ，测得的电动势比真实的电动势     ，测得的内阻比真实的内阻     ；（以上三空均填“偏大”“偏小”或“相等”） ③若所用电流表的内阻为100Ω，则待测电池的真实内阻为      Ω； 参考答案： 方案一：① 450Ω；②0.94V.③E=E内+E外 方案二：① 0.97V，569Ω；②偏小，相等，偏大；③ 469Ω. ③若所用电流表的内阻为100Ω，则待测电池的真实内阻为569Ω-100Ω=469Ω. 考点：万用表；测量电池的电动势及内阻。 【名师点睛】此题考查了测量电池的电动势及内阻的两种方法；关键是要搞清每种方案的实验原理及测量方法；能根据实验的电路图进行误差分析；万用表读数要搞清量程及刻度盘的最小刻度；此题比较简单。 15. 如图所示，某种折射率较大的透光物质制成直角三棱镜ABC，在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2，在AB面的左侧通过棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像被P2的像挡住，再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，记下P3、P4和三棱镜的位置，移去大头针和三棱镜，过P3、P4作直线与AB面交于D，量出该直线与AB面的夹角为370，则透光物质的折射率n =           . 参考答案： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 我国“嫦娥二号”卫星于2010年10月1日在西昌卫星发生中心发射升空，并于2010年10月6日上午被月球捕获，成功进入环月轨道．假设“嫦娥二号”卫星绕月球做匀速圆周运动的周期为T，月球的半径为R，月球表面的重力加速度g月，引力常量为G，求： （1）月球质量； （2）探月卫星“嫦娥二号”离月球表面的高度； （3）探月卫星“嫦娥二号”的运行速度． 参考答案： 解：（1）在月球的表面：mg月= 所以：M= （2）卫星的周期为T，由万有引力提供向心力得： 所以：h= （3）由万有引力提供向心力得： 所以：v= 答：（1）月球质量； （2）探月卫星“嫦娥二号”离月球表面的高度； （3）探月卫星“嫦娥二号”的运行速度． 【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系． 【分析】（1）根据万有引力提供向心力求出月球的质量； （2）（3）由万有引力提供向心力即可求出“嫦娥二号”离月球表面的高度和线速度． 17. 如图所示的平行板器件中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B1=0.40T，方向垂直纸面向里，电场强度E=2.0×105V/m，PQ为板间中线。紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B2=0.25T，磁场边界AO和y轴的夹角∠AOy=45°．一束带电量q=8.0×10-19C的正离子（不计重力）从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为（0，0.2m）的Q点垂直y轴射入磁场区，离子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角在45°～90°之间。则： （1）离子运动的速度为多大？ （2）离子的质量应在什么范围内？ （3）现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小，使离子都不能打到x轴上，磁感应强度大小B2′应满足什么条件？ 参考答案： （1）设正离子的速度为v，由于沿中线PQ做直线运动，则有（2分）          代入数据解得  v=5.0×105m/s   （1分） （2）设离子的质量为m，如图所示，当通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为45°时，由几何关系可知运动半径   r1=0.2m         （1分） 当通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为90°时，由几何关系可知运